FR2573094A1 - MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

Info

Publication number
FR2573094A1
FR2573094A1 FR8516741A FR8516741A FR2573094A1 FR 2573094 A1 FR2573094 A1 FR 2573094A1 FR 8516741 A FR8516741 A FR 8516741A FR 8516741 A FR8516741 A FR 8516741A FR 2573094 A1 FR2573094 A1 FR 2573094A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
molybdenum
metal
salt
oxide
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
FR8516741A
Other languages
French (fr)
Inventor
Charles Edward David Rowe
George Richard Hinch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKW Metals UK Ltd
Original Assignee
Murex Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murex Ltd filed Critical Murex Ltd
Publication of FR2573094A1 publication Critical patent/FR2573094A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0031Matrix based on refractory metals, W, Mo, Nb, Hf, Ta, Zr, Ti, V or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C27/00Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04Alloys based on tungsten or molybdenum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ALLIAGE DE MOLYBDENE ET SON PROCEDE DE FABRICATION. L'ALLIAGE DE MOLYBDENE CONTIENT DE 0,2 A 1,0 EN POIDS D'UN OYXDE D'UN METAL SPECIFIE PREPARE PAR ADDITION D'UN SEL DUDIT METAL SOUS UNE FORME DISSOUTE A DU MOLYBDENE ETOU A UN OXYDE DE MOLYBDENE OU BIEN A UN MELANGE DE DIFFERENTS COMPOSANTS A BASE DE MOLYBDENE; LE MELANGE EST ENSUITE REDUIT A UNE TEMPERATURE POUVANT ATTEINDRE 1150C EN UTILISANT DE L'HYDROGENE, LE METAL REDUIT EST COMPRIME SANS L'ADDITION D'UN LIANT DE PREFERENCE SOUS UNE PRESSION COMPRISE ENTRE 150 A 300MPA PUIS LE PRODUIT EST FRITTE A UNE TEMPERATURE COMPRISE ENTRE 1750 ET 2200C; ON AJOUTE DE PREFERENCE DES SELS DE ZIRCONIUM A L'OXYDE DE MOLYBDENE. APPLICATION AUX FOURS ET A L'INDUSTRIE NUCLEAIRE.THE INVENTION CONCERNS A MOLYBDENE ALLOY AND ITS MANUFACTURING PROCESS. THE MOLYBDENE ALLOY CONTAINS FROM 0.2 TO 1.0 BY WEIGHT OF AN OYXIDE OF A SPECIFIED METAL PREPARED BY ADDITION OF A SALT DUDIT METAL IN A DISSOLVED FORM WITH MOLYBDENE AND OR A MOLYBDENE OXIDE OR TO A MIXTURE OF DIFFERENT COMPONENTS BASED ON MOLYBDENE; THE MIXTURE IS THEN REDUCED TO A TEMPERATURE UP TO 1150C USING HYDROGEN, THE REDUCED METAL IS COMPRESSED WITHOUT THE ADDITION OF A PREFERRED BINDER UNDER A PRESSURE BETWEEN 150 TO 300MPA THEN THE PRODUCT IS SINTERED AT A COMPRESSED TEMPERATURE BETWEEN 1750 AND 2200C; PREFERENTIALLY ADDED ZIRCONIUM SALTS WITH MOLYBDENE OXIDE. APPLICATION TO FURNACES AND THE NUCLEAR INDUSTRY.

Description

La présente invention concerne un alliage à base de molybdène qui estThe present invention relates to a molybdenum-based alloy which is

résistant au fluage jusqu'à descreep resistant to

températures élevées et qui est stable même sous une atmos-  high temperatures and which is stable even under an atmosphere of

phère réductrice, et également son procédé de fabrication.  reducing gas, and also its manufacturing process.

Le point de fusion élevé du molybdène, son bon  The high melting point of molybdenum, its good

module d'élasticité, sa stabilité à des températures relative-  modulus of elasticity, its stability at relative temperatures

ment élevées et sa grande résistance à la corrosion rendent possible et nécessaire son utilisation pour de nombreuses  high corrosion resistance makes it possible and necessary for many

applications variées et extrêmement importantes.  varied and extremely important applications.

Pour améliorer encore les propriétés du molybdène, notamment sa résistance aux températures élevées, on a utilisé des alliages de molybdène contenant des carbures. L'alliage appelé TZC, qui contient 1,25 % Ti, de 0,15 à 0,5 % Zr et de 0,15 à 0,3 % C, est particulèrement résistant aux températures élevées. L'alliage TZM, qui contient moins de carbone et de 0,4 à 0,5 % Ti, de 0,06 à 0,12 % Zr et de 0,01 à 0,04 % C, ne possède pas cependant la résistance aux températures élevées de l'alliage TZC. Ces alliages sont utilisés comme noyaux pour le moulage par injection d'aluminium et pour des matrices lors de la coulée sous pression de laiton et d'acier inoxydable. L'utilisation de ces alliages est également recommandée pour la fabrication de composants de turbines à gaz, de valves et de buses dans les unités de propulsion de fusées. Un inconvénient desdits alliages consiste cependant dans le fait qu'ils sont d'une fabrication plus difficile et plus coûteuse que celle du molybdène seul, du fait qu'ils doivent être frittés sous un vide partiel en présence  To further improve the properties of molybdenum, especially its resistance to high temperatures, molybdenum alloys containing carbides have been used. The alloy known as TZC, which contains 1.25% Ti, 0.15 to 0.5% Zr and 0.15 to 0.3% C, is particularly resistant to high temperatures. TZM alloy, which contains less carbon and 0.4 to 0.5% Ti, 0.06 to 0.12% Zr and 0.01 to 0.04% C, does not have the strength, however. at the high temperatures of TZC alloy. These alloys are used as cores for injection molding of aluminum and for dies during die casting of brass and stainless steel. The use of these alloys is also recommended for the manufacture of gas turbine components, valves and nozzles in rocket propulsion units. A disadvantage of said alloys however consists in the fact that they are of a more difficult and more expensive manufacture than that of molybdenum alone, because they must be sintered under a partial vacuum in the presence

d'hydrogène sec afin d'empêcher des changements de composi-  dry hydrogen to prevent compositional changes.

tions et du fait qu'ils acquièrent seulement les propriétés  tions and that they acquire only the properties

désirées après un traitement thermique ultérieur.  desired after a subsequent heat treatment.

En addition à son utilisation dans l'industrie des métaux et dans la technologie des fusées, le molybdène a pris une importance croissante comme matériau résistant à la corrosion pour la construction d'appareillages chimiques  In addition to its use in the metals industry and rocket technology, molybdenum has become increasingly important as a corrosion-resistant material for the construction of chemical equipment.

et comme matériau de construction dans l'industrie des fours.  and as a building material in the furnace industry.

Le molybdène est d'une importance particulière comme matériau pour former des éléments conducteurs de chaleur et des écrans anti-rayonnement dans des fours à haute température; du fait qu'il peut être utilisé notamment dans une atmosphère d'hydrogène jusqu'à 2000C et dans le vide jusqu'à 1600'C. A  Molybdenum is of particular importance as a material for forming heat conductive elements and radiation shields in high temperature furnaces; because it can be used in particular in a hydrogen atmosphere up to 2000C and in vacuum up to 1600'C. AT

des températures aussi élevées, les alliages mentionnés ci-  such high temperatures, the alloys mentioned

dessus présentent des propriétés améliorées par rapport au molybdène seul. Néanmoins la durée de service et la résis- tance au fluage des alliages précités et d'autres alliages proposés sont encore limitées et nécessitent par conséquent  above have improved properties compared to molybdenum alone. Nevertheless, the service life and the creep resistance of the abovementioned alloys and other proposed alloys are still limited and therefore require

une amélioration.an upgrade.

Par exemple l'alliage HT - molybdène contenant  For example the alloy HT - molybdenum containing

du potassium et du silicium - recristallise et perd sa résis-  potassium and silicon - recrystallises and loses its resistance

tance. Cet alliage peut seulement être traité si on observe des conditions strictes de fabrication, qu'il faut absolument suivre. Des tentatives ont été également faites pour utiliser des alliages composites qui contiennent du vanadium, du bore et du carbone en addition au molybdène (DE-OS 32 23 618) ou bien du molybdène plus du titane, du zirconium, de l'hafnium, ou un métal de terre rare, dans tous les cas en même temps que du carbone (DE-OS 26 17 204), pour fabriquer des alliages de haute stabilité à la chaleur et de grande résistance  tance. This alloy can only be processed if strict manufacturing conditions are observed, which must absolutely be followed. Attempts have also been made to use composite alloys which contain vanadium, boron and carbon in addition to molybdenum (DE-OS 32 23 618) or molybdenum plus titanium, zirconium, hafnium, or a rare earth metal, in any case at the same time as carbon (German Offenlegungsschrift 26 17 204), for producing alloys of high heat stability and high strength

à des produits chimiques, sans perte de dureté.  to chemicals, without loss of hardness.

Aucun des alliages précités, notamment les alliages contenant du carbure, ne sont stables dans une atmosphère d'hydrogène humide, par exemple dans des fours utilisant des briques réfractaires et des rideaux de flammes, du fait que dans de telles conditions il se produit une décarburation, qui provoque une perte correspondante de  None of the above-mentioned alloys, especially alloys containing carbide, are stable in a humid hydrogen atmosphere, for example in furnaces using refractory bricks and flame curtains, because under such conditions a decarburization occurs. , which causes a corresponding loss of

résistance au fluage.creep resistance.

Il est par conséquent nécessaire de disposer d'un alliage de molybdène qui résiste également à de telles  It is therefore necessary to have a molybdenum alloy which is also resistant to such

conditions extrêmes.extreme conditions.

Nous avons mis au point un alliage de molybdène qui possède des propriétés améliorées par rapport au molybdène seul et par rapport aux alliages mentionnés ci-dessus, tout en ne nécessitant pas de telles conditions de traitement  We have developed a molybdenum alloy that has improved properties over molybdenum alone and with respect to the alloys mentioned above, while not requiring such treatment conditions.

rigoureuses ou astreignantes.rigorous or demanding.

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un alliage de molybdène qui comprend les étapes consistant à mélanger du molybdène et/ou un oxyde de molybdène avec une solution d'un sel d'un métal approprié ( comme défini ici) à soumettre le mélange après, si nécessaire, un séchage, un broyage et un criblage, à une atmosphère réductrice d'hydrogène à une température non supérieure à 1150'C, à effectuer une autre mise en oeuvre pour former une pièce profilée par des techniques connues de traitement du molybdène en poudre, et à effectuer un frittage sous une atmosphère d'hydrogène à une température comprise entre 1750"C et 2200OC, sans addition de carbone ou d'un composé  The present invention relates to a method of manufacturing a molybdenum alloy which comprises the steps of mixing molybdenum and / or molybdenum oxide with a solution of a salt of a suitable metal (as defined herein) to be subjected to mixing after, if necessary, drying, grinding and screening, at a reducing hydrogen atmosphere at a temperature of not more than 1150 ° C, to perform another process to form a shaped part by known processing techniques molybdenum powder, and sintering under an atmosphere of hydrogen at a temperature of between 1750 ° C and 2200 ° C, without addition of carbon or a compound

contenant du carbone à aucune étape du processus.  containing carbon at any stage of the process.

On a découvert, de façon surprenante, que des alliages de molybdène contenant seulement de petites quantités d'oxyde métallique spécifié et aucun pourcentage de carbone sont stables même à des températures supérieures à 1600OC, par exemple également dans une atmosphère d'hyrogène humide, et conservent leur résistance au fluage et leur  It has surprisingly been found that molybdenum alloys containing only small amounts of specified metal oxide and no percentage of carbon are stable even at temperatures above 1600 ° C, for example also in a moist hyrogen atmosphere, and maintain their creep resistance and their

résistance mécanique dans de telles conditions extrêmes.  mechanical resistance in such extreme conditions.

La teneur en oxyde métallique d'un alliage préparé par un procédé conforme à la présente invention est définie par le sel métallique utilisé qui est converti  The metal oxide content of an alloy prepared by a process according to the present invention is defined by the metal salt used which is converted

en oxyde pendant les différentes étapes de mise en oeuvre.  in oxide during the different stages of implementation.

L'étape de mélange peut être effectuée soit par la technique classique consistant à mélanger le composant à base de molybdène avec la solution de sel métallique pour former une boue, soit par pulvérisation de la solution sur le composant à base de molybdène pour-obtenir un mélange humide; cette dernière technique est celle que nous avons mise au point et qui donne de façon surprenante de bons  The mixing step may be carried out either by the conventional technique of mixing the molybdenum component with the metal salt solution to form a slurry or by spraying the solution onto the molybdenum-based component to obtain a solution. wet mix; this last technique is the one that we have developed and which surprisingly gives good

résultats et de gros avantages par-rapport au procédé classi-  results and major advantages over the conventional

que. Lorsqu'un mélange direct se produit, la boue formée doit être séchée, broyée et filtrée pour obtenir la poudre nécessaire pour une autre mise en oeuvre. Nous avons trouvé que, par pulvérisation de la solution sur le composant à base de molybdène, le mélange humide formé pouvait être utilisé sans qu'un autre traitement soit nécessaire pour un  than. When direct mixing occurs, the slurry formed must be dried, milled and filtered to obtain the powder needed for another process. We have found that by spraying the solution onto the molybdenum-based component, the formed wet mix could be used without any further treatment being required for a solution.

autre conditionnement en vue de la formation de l'alliage.  other conditioning for the formation of the alloy.

En conséquence, de préférence la solution de sel métallique est pulvérisée sur le composant à base de  As a result, preferably the metal salt solution is sprayed onto the

molybdène dans un mélangeur approprié, par exemple un mélan-  molybdenum in a suitable mixer, for example a mixture of

geur rotatif mécanique. Le mélangeur utilisé doit évidemment être résistant à la corrosion, par exemple en étant pourvu  mechanical rotary shaft. The mixer used must obviously be resistant to corrosion, for example by being provided with

d'un revêtement en caoutchouc. La solution peut être pulvé-  a rubber coating. The solution can be sprayed

risée en utilisant un pulvérisateur approprié ou un appareil à buse approprié. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser un pulvérisateur à air comprimé. De préférence, lorsque toute la matière à pulvériser a été utilisée, le  by using a suitable sprayer or a suitable nozzle apparatus. It has been found particularly advantageous to use a compressed air sprayer. Preferably, when all the material to be sprayed has been used, the

composant correspondant au molybdène et le composant corres-  component corresponding to molybdenum and the corresponding component

pondant au sel métallique sont encore mélangés dans le mélangeur pendant une courte période de temps, de préférence une période d'une demi-heure, et notamment une période de minutes. Ce mélange additionnel assure une distribution homogène des composants. Le mélange obtenu est usuellement  The metal salt layers are further mixed in the mixer for a short period of time, preferably a half hour, and especially a period of minutes. This additional mixture ensures a homogeneous distribution of the components. The mixture obtained is usually

humide mais non mouillé et il n'est pas nécessaire d'effec-  wet but not wet and it is not necessary to

tuer un traitement de séchage, de broyage ou de filtrage  kill a drying, grinding or filtering treatment

à ce stade.at this stage.

Le composant à base de molybdène peut être du molybdène pur ou un oxyde de molybdène. En variante, on peut utiliser un mélange de molybdène et d'un ou plusieurs oxydes  The molybdenum component may be pure molybdenum or molybdenum oxide. Alternatively, a mixture of molybdenum and one or more oxides may be used

de molybdène, ou bien un mélange d'oxydes de molybdène.  molybdenum, or a mixture of molybdenum oxides.

Des matières premières pour la fabrication de tels alliages comprennent du dioxyde de molybdène ou du trioxyde de molybdène industriellement purs, tels que ceux obtenus par traitement du minerai par l'intermédiaire du molybdate d'ammonium ou bien de l'acide molybdique. Comme mentionné cidessus, il est également possible d'utiliser un mélange des oxydes précités ou bien un mélange desdits oxydes avec du molybdène pur. L'oxyde de molybdène est intimement mélangé avec une solution d'un sel métallique approprié dans un appareillage approprié. La solution est de préférence une solution aqueuse et elle est acidifiée de façon appropriée, si nécessaire, pour maintenir le sel en solution. En fonction de l'oxyde de mo]bdène utilisé, le mélange d'oxydes est réduit en métal en une ou deux étapes dans une atmosphère d'hydrogène à des températures pouvant atteindre 1150"C, de préférence à une température rentrant dans la gamme  Raw materials for the manufacture of such alloys include industrially pure molybdenum dioxide or molybdenum trioxide, such as those obtained by treating the ore through ammonium molybdate or molybdic acid. As mentioned above, it is also possible to use a mixture of the aforementioned oxides or a mixture of said oxides with pure molybdenum. Molybdenum oxide is intimately mixed with a solution of a suitable metal salt in a suitable apparatus. The solution is preferably an aqueous solution and is suitably acidified, if necessary, to maintain the salt in solution. Depending on the oxide of alkene used, the oxide mixture is reduced to one or two stages of metal in a hydrogen atmosphere at temperatures up to 1150 ° C, preferably at a temperature within the range.

comprise entre 850 et 11500 C, et en particulier à 1050'C.  between 850 and 11500 C, and in particular at 1050 ° C.

Pendant ce processus, les sels métalliques ajoutés en petites quantités subissent une hydrolyse pour former les hydroxydes et ils restent finalement répartis de façon homogène dans le  During this process, the metal salts added in small amounts undergo hydrolysis to form the hydroxides and they finally remain homogeneously distributed in the

métal sous la forme d'oxydes.metal in the form of oxides.

Par le terme "métal approprié " utilisé ici, on doit entendre un métal qui, sous la forme d'un sel,  By the term "suitable metal" used herein, it is meant a metal which, in the form of a salt,

constitue une solution avec un solvant approprié, cette solu-  is a solution with a suitable solvent, this solution

tion produisant un oxyde du métal dans les conditions opéra-  producing an oxide of the metal under the operating conditions

toires conformes au procédé selon l'invention, sans une autre décomposition ou une alération permanente à partir de la phase solide. Le terme "métal" se rapporte ici à un métaIloide ou à un élément ayant des propriétés analogues à un métal. Ainsi des métaux dont les oxydes fondent à des températures de 1500 C ou plus et qui forment un oxyde dispersé dans un alliage de molybdène durci, sont appropriés et les oxydes précités sont par exemple ceux qui restent solides et en dispersion dans le molybdène dans les conditions du procédé, par exemple pendant un frittage, ou bien qui fondent pendant le frittage et qui précipitent ensuite pour former une phase  according to the process according to the invention, without further decomposition or permanent flooding from the solid phase. The term "metal" refers herein to a metalolide or an element having metal-like properties. Thus metals whose oxides melt at temperatures of 1500 ° C. or more and which form a dispersed oxide in a hardened molybdenum alloy are suitable and the oxides mentioned above are, for example, those which remain solid and in dispersion in molybdenum under the conditions of the process, for example during sintering, or which melt during sintering and which then precipitate to form a phase

dispersée dans le molybdène métallique lors du refroidissement.  dispersed in molybdenum metal during cooling.

Des métaux dont les oxydes fondent pendant les traitements de réduction ou de frittage et qui ne précipitent pas pour  Metals whose oxides melt during the reduction or sintering processes and which do not precipitate for

former un oxyde dispersé dans la matière durcie ne convien-  forming an oxide dispersed in the cured material does not

draient pas.should not.

Comme métaux particulièrement appropriés, on peut citer l'aluminium, le baryum, le calcium, le cerium, le chrome, l'afnium, le magnésium, le silicium, le strontium,  Particularly suitable metals include aluminum, barium, calcium, cerium, chromium, afnium, magnesium, silicon, strontium,

le thorium, l'yttrium, le zirconium et des métaux semblables.  thorium, yttrium, zirconium and similar metals.

Dans le procédé conforme à l'invention, il est préférable d'utiliser un sel d'aluminium, de chrome, d'afnium, de titane ou de zirconium. Il est particulièrement préféré d'utiliser un sel d'aluminium-, de chrome ou de zirconium lorsque l'alliage  In the process according to the invention, it is preferable to use a salt of aluminum, chromium, afnium, titanium or zirconium. It is particularly preferred to use a salt of aluminum, chromium or zirconium when the alloy

résultant doit être utilisé dans l'industrie nucléaire.  resulting must be used in the nuclear industry.

Il est possible d'utiliser dans le procédé conforme à l'invention un mélange de sels qui produisent un  It is possible to use in the process according to the invention a mixture of salts which produce a

alliage contenant le mélange correspondant d'oxydes métalli-  alloy containing the corresponding mixture of metal oxides

ques. Il est également possible d'utiliser un sel de deux  c. It is also possible to use a salt of two

métaux appropriés.appropriate metals.

G Le sel utilisé doit être un sel qui est soluble, ou qui peut être maintenu en solution, dans un solvant approprié et qui produit un oxyde du métal approprié dans les conditions opératoires correspondant au procédé selon l'invention. Le sel est de préférence un chlorure, un  The salt used should be a salt which is soluble, or which can be kept in solution, in a suitable solvent and which produces an oxide of the appropriate metal under the operating conditions corresponding to the process according to the invention. The salt is preferably a chloride, a

iodure, un sulfate ou un nitrate.iodide, sulphate or nitrate.

En particulier, le sel d'un métal approprié utilisé est du nitrate de zirconium. Avantageusement ce sel  In particular, the salt of a suitable metal used is zirconium nitrate. Advantageously this salt

est utilisé dans une solution aqueuse qui peut être fraîche-  is used in an aqueous solution that can be fresh-

ment préparée ou bien qui peut être une solution disponible  prepared or that may be an available solution

dans le commerce, par exemple une solution à 20 % en poids.  commercially, for example a 20% solution by weight.

La solution aqueuse de nitrate de zirconium peut être acidifée  The aqueous solution of zirconium nitrate can be acidified

en vue de son application dans le procédé conforme à l'inven-  for its application in the process according to the invention.

tion.tion.

La quantité de sel utilisé est avantageusement choisie de manière à obtenir un alliage contenant de 0,2 à 1 % en poids d'un oxyde d'un métal approprié, de préférence de 0,25 à 0,6 % en poids d'un oxyde métallique et notamment  The amount of salt used is advantageously chosen so as to obtain an alloy containing from 0.2 to 1% by weight of an oxide of a suitable metal, preferably from 0.25 to 0.6% by weight of a metal oxide and in particular

de 0,3 à 0,6 % en poids dudit oxyde.  from 0.3 to 0.6% by weight of said oxide.

Le solvant utilisé dans le procédé conforme à l'invention peut être tout solvant approprié, et de préférence  The solvent used in the process according to the invention may be any suitable solvent, and preferably

de l'eau.some water.

Lors de l'utilisation de l'alliage métallique dans la technologie nucléaire, on doit cependant faire en sorte que seulement des sels de métaux, dont les oxydes comportent une section de capture de neutrons thermiques aussi petite que possible, soient ajoutés au composant à base de molybdène. Puisque lesdits alliages ne contiennent pas de carbone, aucun autre agent réducteur qui réduirait les oxydes métalliques n'est présent après la réduction de l'oxyde de  When using the metal alloy in nuclear technology, however, it must be ensured that only metal salts, whose oxides have a thermal neutron capture section as small as possible, are added to the base component. of molybdenum. Since said alloys do not contain carbon, no other reducing agent that would reduce the metal oxides is present after the reduction of the oxide of

molybdène en métal.molybdenum metal.

Il est aussi usuellement inutile d'employer des  It is also usually unnecessary to use

liants à n'importe quel stade du procédé conforme à l'inven-  binders at any stage of the process according to the invention.

tion. Il en résulte qu'aucune impureté, notamment pas de carbone, ne pénètre dans l'alliage et que ses propriétés  tion. As a result, no impurities, in particular no carbon, enter the alloy and its properties

ne sont par conséquent pas affectées.  therefore are not affected.

La poudre obtenue dans le procédé conforme à l'invention peut être traitée conformément à des techniques  The powder obtained in the process according to the invention can be treated according to techniques

connues de conditionnement de poudre de molybdène, sans utili-  molybdenum powder packaging, without the use of

sation de conditions ou précautions spéciales. Par exemple l'utilisation d'un vide partiel, d'une atmosphère d'hydrogène sec dans l'étape de frittage, est inutile, bien qu'une atmos- ph-re d'hydrogène à la pression atmosphérique ou à une basse  conditions or special precautions. For example, the use of a partial vacuum, a dry hydrogen atmosphere in the sintering step, is unnecessary, although an atmosphere of hydrogen at atmospheric pressure or a low

pression soit de préférence employée.  pressure is preferably employed.

La poudre métallique résultante est filtrée de façon appropriée initialement au travers d'un tamis de 1,65 mm d'ouverture de maille, puis au travers d'un tamis de 0,06 mm d'ouverture de maille. Les grains ainsi obtenus ont une dimension de particule comprise entre 2 et 8 microns ( dimension moyenne de particule obtenue avec un tamis fin Fisher). La poudre est comprimée sous une pression comprise entre 150 et 300 mPa pour former des pièces profilées, par exemple des tiges ou des barres, et elle est chauffée dans un four à cornue pendant une période comprise entre 3 et 72 heures, à une température comprise entre 1750 et 2200'C, de préférence d'environ 1850C, en fonction des dimensions de la pièce et des dimensions de particules de la poudre. Pendant ce processus, le métal est fritté pour former un bloc solide et il a alors une densité supérieure à 91 % de la densité théorique. Si cette densité n'est pas atteinte, il est nécessaire que le frittage soit poursuivi pendant plusieurs heures. Lors de la formation de barres, il est possible de les laminer sous forme de feuilles d'une manière connue en faisant  The resulting metal powder is suitably filtered initially through a 1.65 mm mesh screen and then through a 0.06 mm mesh screen. The grains thus obtained have a particle size of between 2 and 8 microns (average particle size obtained with a Fisher fine sieve). The powder is compressed at a pressure of between 150 and 300 mPa to form profiled parts, for example rods or bars, and is heated in a retort furnace for a period of between 3 and 72 hours at a temperature of between 1750 and 2200 ° C, preferably about 1850 ° C, depending on the size of the part and the particle size of the powder. During this process, the metal is sintered to form a solid block and then has a density greater than 91% of the theoretical density. If this density is not reached, it is necessary that the sintering be continued for several hours. When forming bars, it is possible to laminate them in the form of sheets in a known manner by making

intervenir les températures et les étapes de réduction corres-  intervene the temperatures and the corresponding reduction steps

pondant au molybdène pur. La surface est normalement brillante; elle peut être décapée avec des acides pour obtenir un fini  spawning with pure molybdenum. The surface is normally shiny; it can be pickled with acids to obtain a finish

mat.mast.

Un autre avantage de cet alliage consiste en ce qu'il peut être soudé par des procédés classiques de soudage à l'arc sous argon en utilisant, si nécessaire, des fils ( ou des électrodes) d'apport qui sont constitués du même matériau à base de molybdène ou d'un matériau différent. Le soudage par faisceau électronique du métal est également possible. Le métal est avantageusement recuit à 950 C après soudage. Le métal peut être utilisé dans une grande diversité d'applications o il est important d'obtenir une grande résistance à la température et une bonne résistance  Another advantage of this alloy is that it can be welded by conventional argon arc welding processes using, if necessary, filler wires (or electrodes) which are made of the same material to be used. molybdenum base or a different material. Electron beam welding of metal is also possible. The metal is advantageously annealed at 950 C after welding. The metal can be used in a wide variety of applications where it is important to achieve high temperature resistance and resistance

à la corrosion, notamment dans des conditions réductrices.  corrosion, especially under reducing conditions.

L'Exemple suivant illustre l'invention.  The following example illustrates the invention.

ExempleExample

kg de dioxyde de molybdène pur sont intro-  kg of pure molybdenum dioxide are introduced

duits dans un mélangeur de ciment revêtu de caoutchouc ou résistant à la corrosion. 0,69 kg de nitrate de zirconium sont dissous dans 4 litres d'eau avec addition d'une petite quantité d'acide nitrique. L'acide nitrique est destiné à empêcher une hydrolyse prématurée du nitrate de zirconium et à maintenir ce dernier en solution. La solution de nitrate de zirconium est pulvérisée au moyen d'une buse appropriée sur l'oxyde de molybdène qui est maintenu en mouvement dans le mélangeur. Lorsque l'addition de la solution de nitrate est terminée, le mélange est poursuivi pendant une autre période de 5 à 15 minutes. Le mélange est ensuite rendu humide mais non mouillé. Le mélange est alors chauffé, sans séchage intermédiaire, dans des plateaux en alliage de molybdène ou en alliage de nickel et dans une atmosphère d'hydrogène, la température montant lentement jusqu'à 1150 C. Alors que l'oxyde de molybdène est réduit en métal, le nitrate de zirconium se décompose pour former du dioxyde de zirconium et il est-uniformément distribué dans - la poudre de molybdène. La poudre métallique résultante est filtrée, d'abord au travers d'un tamis d'environ 1,7 mm d'ouverture de maille puis au travers d'un tamis d'environ 0,064 mm d'ouverture de maille. Les grains d'une granulométrie supérieure à 1,7 mm puis les grains d'une granulométrie supérieure à 0,064 mm sont rebutés. Les grains fins d'une granulométrie inférieure à 0,064 mm sont comprimés pour  in a cement mixer coated with rubber or corrosion resistant. 0.69 kg of zirconium nitrate are dissolved in 4 liters of water with the addition of a small amount of nitric acid. Nitric acid is intended to prevent premature hydrolysis of zirconium nitrate and to maintain the latter in solution. The zirconium nitrate solution is sprayed by means of a suitable nozzle onto the molybdenum oxide which is kept moving in the mixer. When the addition of the nitrate solution is complete, mixing is continued for another period of 5 to 15 minutes. The mixture is then made wet but not wet. The mixture is then heated, without intermediate drying, in molybdenum alloy or nickel alloy trays and in a hydrogen atmosphere, the temperature rising slowly to 1150 C. While the molybdenum oxide is reduced in metal, zirconium nitrate decomposes to form zirconium dioxide and is uniformly distributed in the molybdenum powder. The resulting metal powder is filtered, first through a sieve of about 1.7 mm mesh aperture and then through a sieve of about 0.064 mm mesh aperture. Grains with a particle size greater than 1.7 mm and grains with a particle size greater than 0.064 mm are rejected. Fine grains with a particle size less than 0.064 mm are compressed to

former des barres rectangulaires sans l'addition d'un liant.  form rectangular bars without the addition of a binder.

Les barres sont chauffées pendant 45 heures dans un four à cornue à 850 C dans une atmosphère d'hydrogène. Après le processus de frittage, la matière possède une densité correspondant approximativement à 93 % de la densité théorique. Le métal peut être mis sous forme de feuilles  The bars are heated for 45 hours in a retort furnace at 850 C in a hydrogen atmosphere. After the sintering process, the material has a density corresponding to approximately 93% of the theoretical density. The metal can be made into sheets

par laminage.by rolling.

Des alliages analogues sont obtenus en utilisant  Analogous alloys are obtained using

des sels d'aluminium, de chrome, de titane ou d'hafnium.  aluminum, chromium, titanium or hafnium salts.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un alliage de molybdène qui comprend les étapes consistant à mélanger du molybdène et/ou un oxyde de molybdène avec une solution d'un sel d'un métal approprié ( comme défini ici) à soumettre le mélange après, si nécessaire, un séchage, un broyage et un criblage, à une atmosphère réductrice d'hydrogène à une température non supérieure à 1150 C, à effectuer une autre mise en oeuvre pour former une pièce profilée par des techniques connues de traitement du molybdène en poudre, et à effectuer un frittage sous une atmosphère d'hydrogène à une température comprise entre 1750"C et 2200-C, sans addition de carbone ou  A method of making a molybdenum alloy which comprises the steps of mixing molybdenum and / or molybdenum oxide with a solution of a salt of a suitable metal (as defined herein) to subject the mixture after if necessary, drying, grinding and screening, at a reducing hydrogen atmosphere at a temperature of not higher than 1150 ° C, to perform another implementation to form a profiled part by known techniques for treating molybdenum powder , and sintering under a hydrogen atmosphere at a temperature of between 1750 ° C and 2200 ° C, without addition of carbon or d'un composé contenant du carbone à aucune étape du processus.  of a carbon-containing compound at any stage of the process. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la solution d'un sel métallique est pulvérisée sur le molybdène et/ou l'oxyde de molybdène et est mélangée  2. Method according to claim 1, characterized in that the solution of a metal salt is sprayed on the molybdenum and / or the molybdenum oxide and is mixed dans un mélangeur approprié pour produire un mélange humide.  in a mixer suitable for producing a wet mixture. 3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2,  3. Method according to one of claims 1 or 2, caractérisé en ce qu'on utilise du dioxyde de molybdène, ou bien du trioxyde de molybdène ou bien un mélange desdites substances.  characterized in that molybdenum dioxide, or molybdenum trioxide, or a mixture of said substances is used. 4. Procédé selon une quelconque des revendications  4. Method according to any of the claims 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité de sel métallique utilisée est telle que l'alliage préparé contient entre 0,2 et 1,0 % en poids d'un oxyde du métal dans l'alliage  1 to 3, characterized in that the amount of metal salt used is such that the prepared alloy contains between 0.2 and 1.0% by weight of an oxide of the metal in the alloy préparé résultant.prepared result. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité de sel métallique utilisée est telle que l'alliage préparé contient entre 0, 25 et 0,6 % en poids  5. Method according to claim 4, characterized in that the amount of metal salt used is such that the alloy prepared contains between 0.25 and 0.6% by weight d'un oxyde du métal.an oxide of the metal. 6. Procédé selon une quelconque des revendications  6. Process according to any one of the claims 1 à 5, caractérisé en ce que le sel utilisé est un sel d'un métal choisi parmi l'aluminium, le baryum, le calcium, le cérium, le chrome, l'hafnium, le magnésium, le silicium, le strontium, le thorium, l'yttrium, et le zirconium, ou bien on utilise un mélange de deux ou plus de deux desdits sels.  1 to 5, characterized in that the salt used is a salt of a metal chosen from aluminum, barium, calcium, cerium, chromium, hafnium, magnesium, silicon, strontium, thorium, yttrium, and zirconium, or a mixture of two or more of said salts is used. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise un sel d'aluminium, de chrome, d'hafnium, de titane ou de zirconium, ou bien un mélange de deux ou7. Process according to Claim 6, characterized in that a salt of aluminum, chromium, hafnium, titanium or zirconium is used, or a mixture of two or plus de deux desdits sels.more than two of said salts. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé  8. Method according to claim 7, characterized en ce qu'on utilise un sel de zirconium.  in that a zirconium salt is used. 9. Procédé selon une quelconque des revendications  9. Process according to any one of the claims 6 à 8, caractérisé en ce que le sel est un chlorure, un  6 to 8, characterized in that the salt is a chloride, a iodure, un sulfate ou un nitrate.iodide, sulphate or nitrate. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé  10. Process according to claim 9, characterized en ce que le sel est du nitrate de zirconium.  in that the salt is zirconium nitrate. 11. Procédé selon une quelconque des revendications  11. Process according to any one of the claims 1 à 10, caractérisé en ce que l'autre traitement est  1 to 10, characterized in that the other treatment is effectué en l'absence d'un liant.performed in the absence of a binder. 12. Procédé selon une quelconque des revendications  12. Process according to any one of the claims 1 à 11, caractérisé en ce que le frittage est effectué sous une atmosphère d'hydrogène à la pression atmosphérique  1 to 11, characterized in that the sintering is carried out under a hydrogen atmosphere at atmospheric pressure ou à une pression réduite.or at a reduced pressure. 13. Alliage de molybdène préparé par un procédé  13. Molybdenum alloy prepared by a process selon une quelcoqnue des revendications 1 à 12.  according to any one of claims 1 to 12. 14. Alliage de molybdène selon la revendication 13, qui contient du molybdène et entre 0,2 et 1 % en poids d'un  The molybdenum alloy according to claim 13, which contains molybdenum and between 0.2 and 1% by weight of a oxyde d'un métal approprié ( comme défini ici).  oxide of a suitable metal (as defined herein).
FR8516741A 1984-11-15 1985-11-13 MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME Pending FR2573094A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843441851 DE3441851A1 (en) 1984-11-15 1984-11-15 MOLYBDA ALLOY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2573094A1 true FR2573094A1 (en) 1986-05-16

Family

ID=6250425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8516741A Pending FR2573094A1 (en) 1984-11-15 1985-11-13 MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4622068A (en)
DE (1) DE3441851A1 (en)
FR (1) FR2573094A1 (en)
GB (1) GB2168723B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884397A1 (en) * 1997-05-09 1998-12-16 PLANSEE Aktiengesellschaft Use of a molybdenum and/or tungsten alloy for construction elements, in contact with molten glas and/or ceramic substances
FR2771755A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-04 Saint Gobain Rech CORROSION RESISTANT ALLOY, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND ARTICLE MADE FROM THE ALLOY

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63183103A (en) * 1987-01-26 1988-07-28 Chugai Ro Kogyo Kaisha Ltd Sintering method for injection molding
AT386612B (en) * 1987-01-28 1988-09-26 Plansee Metallwerk CRISP-RESISTANT ALLOY FROM MELTING-MELTING METAL AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
AT391435B (en) * 1988-04-14 1990-10-10 Plansee Metallwerk METHOD FOR PRODUCING AN ODSS ALLOY
DE4017176C2 (en) * 1990-05-28 1995-04-20 Dango & Dienenthal Maschbau Use of a molybdenum alloy
US5608766A (en) * 1993-10-29 1997-03-04 General Electric Company Co-deposition of palladium during oxide film growth in high-temperature water to mitigate stress corrosion cracking
US5734960A (en) * 1994-08-29 1998-03-31 Osram Sylvania Inc. Process for producing KS molybdenum
US5868876A (en) * 1996-05-17 1999-02-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High-strength, creep-resistant molybdenum alloy and process for producing the same
US6102979A (en) * 1998-08-28 2000-08-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Oxide strengthened molybdenum-rhenium alloy
US7524353B2 (en) * 2004-10-21 2009-04-28 Climax Engineered Materials, Llc Densified molybdenum metal powder and method for producing same
US7276102B2 (en) 2004-10-21 2007-10-02 Climax Engineered Materials, Llc Molybdenum metal powder and production thereof
US7470307B2 (en) * 2005-03-29 2008-12-30 Climax Engineered Materials, Llc Metal powders and methods for producing the same
GB0616571D0 (en) * 2006-08-21 2006-09-27 H C Stark Ltd Refractory metal tooling for friction stir welding
US8197885B2 (en) * 2008-01-11 2012-06-12 Climax Engineered Materials, Llc Methods for producing sodium/molybdenum power compacts
US20090181179A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Climax Engineered Materials, Llc Sodium/Molybdenum Composite Metal Powders, Products Thereof, and Methods for Producing Photovoltaic Cells
CN115627375B (en) * 2022-09-16 2023-12-22 淮北师范大学 Preparation process of carbide reinforced molybdenum alloy

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB744145A (en) * 1952-03-05 1956-02-01 Richard Schier Electrical contacts and process for making same
US3013329A (en) * 1958-06-18 1961-12-19 Westinghouse Electric Corp Alloy and method
EP0119438A1 (en) * 1983-02-10 1984-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Molybdenum board and process of manufacturing the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB803460A (en) * 1956-07-02 1958-10-22 Westinghouse Electric Int Co Improvements in or relating to molybdenum alloys
FR2308692A1 (en) * 1975-04-23 1976-11-19 Cime Bocuze NEW PROCESS FOR PREPARATION BY SINTING OF MOLYBDENE-BASED ALLOYS WITH SOLID REINFORCING ELEMENTS
FR2308691A1 (en) * 1975-04-23 1976-11-19 Cime Bocuze NEW PROCESS FOR PREPARATION BY SINTING OF MOLYBDENE-BASED ALLOYS
US4011073A (en) * 1975-07-02 1977-03-08 Gte Sylvania Incorporated Flame spray powder of cobalt-molybdenum mixed metal agglomerates using a molybdenum salt binder and process for producing same
US4195247A (en) * 1978-07-24 1980-03-25 General Electric Company X-ray target with substrate of molybdenum alloy
US4227926A (en) * 1978-10-24 1980-10-14 General Electric Company Method for producing high density and high conductivity metal pressings
US4491559A (en) * 1979-12-31 1985-01-01 Kennametal Inc. Flowable composition adapted for sintering and method of making
US4400213A (en) * 1981-02-03 1983-08-23 Haskell Sheinberg Novel hard compositions and methods of preparation
AT377584B (en) * 1981-06-25 1985-04-10 Klima & Kaelte Gmbh CORNER CONNECTION TO METAL FRAME

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB744145A (en) * 1952-03-05 1956-02-01 Richard Schier Electrical contacts and process for making same
US3013329A (en) * 1958-06-18 1961-12-19 Westinghouse Electric Corp Alloy and method
EP0119438A1 (en) * 1983-02-10 1984-09-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Molybdenum board and process of manufacturing the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0884397A1 (en) * 1997-05-09 1998-12-16 PLANSEE Aktiengesellschaft Use of a molybdenum and/or tungsten alloy for construction elements, in contact with molten glas and/or ceramic substances
FR2771755A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-04 Saint Gobain Rech CORROSION RESISTANT ALLOY, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND ARTICLE MADE FROM THE ALLOY
WO1999028517A1 (en) * 1997-11-28 1999-06-10 Saint-Gobain Recherche Corrosion resistant alloy, preparation method and article made from said alloy
CZ299832B6 (en) * 1997-11-28 2008-12-10 Saint-Gobain Recherche Corrosion resistant alloy containing chromium, process of its manufacture and article produced from such alloy

Also Published As

Publication number Publication date
DE3441851C2 (en) 1988-09-08
DE3441851A1 (en) 1986-06-05
GB8528125D0 (en) 1985-12-18
US4622068A (en) 1986-11-11
GB2168723A (en) 1986-06-25
GB2168723B (en) 1988-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2573094A1 (en) MOLYBDENE ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JP6788669B2 (en) Aluminum and aluminum alloy powder molding method
RU2398655C2 (en) Method of producing metal composition from titanium containing titanium boride particles dispersed therein
CH627673A5 (en) FRITTABLE POWDER BASED ON SILICON CARBIDE FOR POWDER METALLURGY.
EP3787822B1 (en) Ods alloy powder, method for producing same by means of plasma treatment, and use thereof
DE102006013746A1 (en) Sintered wear-resistant material used in the production of wear components comprises finely ground transition metal diboride or mixed crystal, oxygen-containing grain boundary phase and particulate boron and/or silicon carbide
US20030211001A1 (en) Manufacture of near-net shape titanium alloy articles from metal powders by sintering at variable pressure
EP0073743B1 (en) Sinterable composition based on titanium diboride and application thereof for producing sintered articles
CH640884A5 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A PLATINOID COMPRISING A DISPERSE PHASE OF A REFRACTORY OXIDE AND PRODUCT.
RU2722378C2 (en) Composite materials with improved mechanical properties at high temperatures
JPH10219371A (en) Aln dispersed type powder aluminum alloy and its production
EP1520057B1 (en) Method of making a composite product and in particular a heat sink
JP2009191327A (en) Method for strengthening aluminum alloy base material
EP0167460A1 (en) Process for manufacturing titane-based alloys with small granular dimensions by means of powder metallurgy
DE69128651T2 (en) MANUFACTURING METHOD OF MMC
DE4205374C2 (en) SiC sintered body and process for its production
FR2488536A1 (en) PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF SEMI-PRODUCTS FROM PLATINUM RELEASED IN DISPERSION
US5443615A (en) Molded ceramic articles
JP2688729B2 (en) Aluminum corrosion resistant material
KR100473812B1 (en) Fabricating method of dispersion reinforced Cu-Alumina alloys by selective internal oxidation and Cu-Alumina alloys manufactured by using the same
WO2017059467A1 (en) Component of a metal processing machine
US3184834A (en) Selected mo-nb-si-ti compositions and objects thereof
FR2831891A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING METAL / CERAMIC COMPOSITE PLATES
KR101136570B1 (en) Method for preparing Metal-ceramic composite improvement agent at semi-solid temperature of Sn-Cu alloy and metal material which mechanical property is improved using the same
JP2001517733A (en) Titanium carbide based alloys of hard materials, their preparation and use